Силовое замыкание плоского кулачка с помощью ролика и охватывающей деформируемой пружины Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»



1-е . - а

Г К rffa.tlil Jli"-^ А^'

Имя Бцр1ж*ни* Энкч... KtiMMi нтдрий -

г- н1 150 ISO коирАнщт^ пн гчин-г Г(1 узп?

2 У1 17J) 17а торлинлтн внешнего узп*

3 ' Н 100 1« ВЫСОТ* НЗФ6Р4Ж9ННП

4 Г ШоМ 15 Управление ЦВ4Т0Н текст«

5Г7 Со!« 12 Ипр1влшм цветам бмланчик:

В - Wypoln 1 1 □ти*тка а выполнении

7' 7 $1Чали> 'ЭспишА про l^i"1 Эскиз . Канншпвшни этагы.

tOhcLT. "ЭРГ эп Условная пйвзмдчапии ^тлгы

.................................................. А' .

Сны ни" i fc Nil™.!

. Пи: 1

Описанный подход позволяет упростить, значительно ускорить и сделать более гибким процесс автоматизированного параметрического моделирования на реальном производстве. В результате производственные процессы обретают дополнительные степени свободы, а конструкторы могут реализовывать множество инновационных изделий практически без ограничений.

Библиографические ссылки

1. Бабичев С. Универсальная среда разработки параметрических моделей мебели // САПР и графика / ред. Д. Г. Красковский. М. : КомпьютерПресс, 2011.

2. Бойченко В., Палиенко О., Водопьянов Р., Шут А. Программа САПФИР для архитектурного проектирования зданий и сооружений // САПР и графика / ред. Д. Г. Красковский. М. : КомпьютерПресс, 2009.

3. ЗАО Аскон, КОМПАС-3Б V13. Руководство пользователя // КОМПАС 3D - техническая документация на программное обеспечение. М. : КомпьютерПресс, 2011. 150 с.

© Буторов В. В., 2012

УДК 621.835.2

А. С. Голованова Научный руководитель - Г. Н. Лимаренко Сибирский федеральный университет, Красноярск

СИЛОВОЕ ЗАМЫКАНИЕ ПЛОСКОГО КУЛАЧКА С ПОМОЩЬЮ РОЛИКА И ОХВАТЫВАЮЩЕЙ ДЕФОРМИРУЕМОЙ ПРУЖИНЫ

Представлена разработка силового замыкания плоского кулачка с помощью ролика и охватывающей деформируемой прижины для генератора волн волновой реечной передачи с цевочной рейкой.

При силовом замыкании толкатель во всех положениях прижат к кулачку с силой, которая больше силы, стремящейся оторвать толкатель от кулачка, например силы инерции при смене знака ускорения

толкателя. Замыкающая сила в подавляющем большинстве случаев создается пружиной. Расчеты пружины показали, что при использовании подобной конструкции механизма увеличиваются его габариты.

Рис. 1. График изменения диаметрального размера кулачка при его повороте на 360°

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

В тех случаях, когда диаметральные размеры кулачка при повороте кулачкового вала изменяются в небольших пределах, силовое замыкание в механизме можно осуществить с помощью двух роликов и сжимающей плоской пружины. В приводе толкателя волнового реечного механизма диаметральные размеры кулачка изменяются в пределах от - 0,119 до +0,1893 мм, (в сумме 0,308 мм) (рис. 1).

В связи с этим было предложено использовать схему двухроликового силового замыкания с плоской пружиной (рис. 2). Была составлена расчетная схема пружины (рис. 3).

В связи с этим было предложено использовать схему двухроликового силового замыкания с плоской пружиной (рис. 2). Была составлена расчетная схема пружины (рис. 3).

Рис. 2. Схема двухроликового силового замыкания в кулачковом механизме

от радиуса изгиба пружины Я при увеличении радиуса жесткость уменьшается. Чем меньше жесткость пружины, тем меньше колебания усилия на поджимном ролике.

Ограничивая колебания усилия на поджимном ролике и допустимые значения радиуса Я, исходя из принимаемых габаритов механизма, можно найти оптимальные значения параметров пружины:

1) усилие Р уменьшается по мере снижения массы толкателя и увеличивается по мере увеличения скорости движения рейки (соответственно, и ускорения); скорость рейки - до 20.. .40 м/мин;

2) при шаге установленных толкателей в механизме 17,5 мм, ширину пружины можно принять

;

3) высота пружины И = 1,5 мм - величина расчетная по условию прочности на изгиб;

4) радиус изгиба пружины Я = 35.50 мм;

5) расчетная жесткость пружины составила 3140,17 Н/мм;

6) колебание усилия на поджимном ролике при деформации пружины 0,308 мм - ДР = 244,968 + 16 Н.

С помощью программы SolidWorks были выполнены исследования напряженно-деформированного состояния пружины при ее растяжении (рис. 4). На рис. 5 представлен график деформации пружины при приложении силы на второй ролик.

Рис. 4. Эпюра деформации пружины при растяжении

Рис. 3. Расчетная схема пружины

Материалом пружины была выбрана пружинная сталь 50С2А с допустимым напряжением на изгиб [ег][. = 577 МП а- При максимальной деформации -■■■,-■■ = - :■::■: в зоне ускорения толкателя пружина должна обеспечить усилие прижима

Рпав — Н. Этому должна соответствовать

жесткость пружины 1/нм

Используя простой расчет на прогиб пружины при разных ее радиусах получили, что жесткость зависит

Рис. 5. График жесткости пружины

Выбранная пружина соответствует необходимым параметрам. Таким образом, предложенная схема

двухроликового силового замыкания кулачкового Библиографические ссылки

механизма с плоской пружиной может быть исполь- 1. Андреева Л. Е. Упругие элементы приборов. 2-е зовано в волновом реечном механизме. изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1981. 392

с., ил.

© Голованова А. С., 2012

УДК 622.24:681.523

А. П. Гурский Научный руководитель - В. Г. Жубрин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕХАНИЗМА ОПУСКАНИЯ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Рассмотрена задача математического моделирования механизма подъёма - опускания рабочего оборудования бурильной машины, позволяющая провести анализ динамической нагруженности элементов его конструкции в процессе бурения скважин.

Создание высокоэффективной техники в машиностроительной отрасли немыслимо без динамического анализа их конструкций на стадии проектирования. Выполнение подобных исследований зачастую возможно лишь с использованием методов математического моделирования. В данном докладе рассматривается частная задача моделирования механизмов подъёма - опускания бурильной машины в продольно -вертикальной плоскости.

из следующих узлов: буровой штанги (1), механизма перемещения штанги (2), погружного привода вращения инструмента (3). Бурильное оборудование переводится в транспортное и рабочее положения механизмом подъёма - опускания. Он представляет собой многозвенную шарнирную конструкцию, включающую в себя: раму поворотную (4), упор (5), стрелу (6), гидроцилиндры поворота (7) и гидроцилиндры подъёма стрелы (8).

Приведённые расчётные схемы бурильной машины при её колебании в продольно - вертикальной плоскости представлены на рис. 2 и 3.

Рис. 1. Бурильная машина

Общий вид исследуемой бурильной машины (БМ-2001) представлен на рис. 1. Бурильное оборудование смонтировано на базе экскаватора ЗО-5122 и состоит

сь;

ПШ]

Рис. 2. Приведенная расчётная схема верхней части штанги

Рис. 3. Приведенная расчётная схема бурильной машины (механизм подъёма - опускания, штанга)